Електронните отпадъци са най-бързо развиващата се категория твърди отпадъци в света. През 2019 г. в боклук са се превърнали 54 млн. тона устройства - с 21% повече, сравнено с пет години по-рано. Прости сметки показват, че горе-долу се падат по 7 кг на всеки жител на планетата.

По прогнози към 2030 г. този показател ще достигне 74 млн. тона, което означава почти двукратен ръст за 16 години. Трябва да се отбележи, че преобладаващи в боклука са телефони, лаптопи и телевизори, но в наши дни електроника може да се открие дори в маратонките, пише Forbes.

Най-много електронни отпадъци (почти 25 млн. тона) през 2019 г. са генерирани в Азия. Следват Америка и Европа (13 и 12 млн. тона съответно). Електронен отпадък се трупа и в Африка и Океания. Ако тя продължи да поевтинява, количеството ѝ ще нарасне бързо в бедните страни.

Една от причините за бързото натрупване на боклук е фактът, че мобилните устройства обикновено служат само няколко години. След това те стават негодни или не могат да се справят с растящите изисквания за бърза работа и памет. Тъй като ремонтът и обновяването на смартфона като цена са сравними с покупката на нов, то старият отива в кофата.

Преработка

През 2019 г. само 17% от електронните отпадъци са събрани и преработени. Всички останали са по сметищата или са изгорени в предприятия за боклук заедно със съдържащите се в тях злато, сребро, платина, мед и т.н.

Според консервативни оценки, сумарната стойност на металите в електронните отпадъци през 2019 г. достига до 57 млрд. долара. По данни на Международния валутен фонд, тази цифра превъзхожда номиналния БВП на 112 от 194 страни.

В момента в развиващите се страни процъфтява преработвателната индустрия. В търсене на скъпоценни метали хората ръчно разглобяват или надробяват електрониката и я горят. Във въздуха, водата, почвата и организма на самодейците попадат такива опасни вещества като живак и олово. Това са токсични елементи, които се отделят в околната среда от електрониката, трупаща се на сметищата. Често последните не са специално оборудвани полигони, а просто купчина боклуки някъде.

Най-твърдите материали на планетатаНай-просто казано, когато говорим за твърдост, имаме предвид способността на даден материал да издържа на различни степени на външна сила

Защо електронните отпадъци са едновременно ценни и опасни, но почти не се преработват?

Тъй като преработката им е нерентабилна. Ако разделим 57 млрд. долара на 54 млн. тона, ще получим, че всеки килограм електронен отпадък съдържа ценни метали за около долар. При това себестойността на преработката на този килограм високотехнологично оборудване и с оглед всички екологични норми, по-скоро е още по-висока.

Експерти отдавна обсъждат какви финансови, юридически и организационни мерки са необходими, за да се поправи ситуацията. Един от ключовите механизми е чрез разширена отговорност върху производителя. Тя задължава него или вносителя на стоките да се погрижи за утилизацията или да плати за събирането й. В един или друг вид тази концепция е приета в много страни по света, но се цели да покрие целия свят.

Друг ефективен път за масова преработка на отпадъците са новите технологии.

Философският камък?

Учени от Китай и Великобритания направиха важна стъпка в тази посока. Те са разработили проста и мащабируема технология за извличане на най-ценния компонент - златото, от електронните отпадъци.

Ключовият елемент на това ноу-хау е графенът или двуизмерният въглерод.

Съавтор на разработката е Андре Гейм, откривателят на графена, който получи Нобелова награда по физика за 2010 г. за откритието си (заедно с Константин Новоселов).

Графенът е плосък лист въглерод с дебелина един атом. Такава необичайна структура дава на материала уникални свойства, които се търсят в много области, от филтриране на вода до електроника от следващо поколение. Често групи от чужди атоми, включително кислород, са вградени по краищата на въглеродната решетка или вътре в нея. Тази форма на графен се нарича оксид. Графеновият оксид се произвежда с търговска цел повече от десетилетие.

Какво представлява новата технология?

Тя изглежда много проста. Електронните отпадъци се разтварят в киселина и лист от графенов оксид се потапя в този разтвор. Без никакви допълнителни реагенти, катализатори и консумация на енергия, златото се отлага върху графен. След това металът може да бъде изолиран чрез просто изгаряне на графена.

Един грам графен ви позволява да извлечете от разтвор, съдържащ 0,1, 1 и 10 части злато на милион, съответно 690, 1180 и 1850 мг злато. Забележимо освобождаване на благородния метал се наблюдава дори от разтвор от 10 части на трилион злато, което е сравнимо със съдържанието му в отпадъчните води.

Чудотворният материал, който може да ускори борбата с климатичите промениГрафенът, който се състои от многобройни слоеве въглеродни атоми, свързани в повтарящ се шестоъгълен модел, е най-тънкият известен материал

Ако стар процесор се разтвори в киселина, не само златото ще бъде в разтвора, но и 13 други метала в концентрации от една до стотици части на милион.
Върху графена ще се отложат не само 90% от съдържащото се разтвора злато, но и 99% от калая, 53% от хрома, 52% от алуминия, 30% от калция, 26% от оловото, 7% от никела и 4% от медта.

От гледна точка на добиването на злато това са ненужни примеси. Калаят или алуминият например са твърде евтини, за да бъдат извличани от чиповете. Поради това авторите донякъде усложняват технологията, като променят киселинността на разтвора. Те пробват два начина да направят това. Първият позволява да се извлекат 99% от златото в разтвора с леко извличане на мед и алуминий (по-малко от 3%). Вторият извлича 93% от златото и по-малко от 2% от никела. Останалите метали не са изолирани от разтвора.

Авторите подчертават, че при извличането на злато графенът превъзхожда другите материали както по отношение на селективността, така и по отношение на способността да извлича благородния метал от разтвори с ниска концентрация.